Cu cât este mai întunecat un obiect, cu atât absoarbe mai eficient radiația și devine mai fierbinte. În schimb, obiectele mai fierbinți emit lumină cu o lungime de undă mai mică. Obiecte cu suficientă energie termică strălucește vizibil roșu, galben, alb, apoi albastru.
Temperatura este o măsură a energiei cinetice a atomilor unui material. Cu cât este mai mare temperatura materialului, cu atât mai multă energie cinetică îi aparțin atomii. Lumina este emisă atunci când particulele încărcate, cum ar fi ionii sau electronii, vibrează. O frecvență vibrațională atomică mai ridicată produce lungimi de undă mai scurte de lumină. Articole mai calde au atât un număr mai mare de încărcări vibrante, cât și frecvențe vibraționale mai mari. Distribuția spectrală emisă de un material depinde de compoziția sa. Diferitele elemente emit diferite linii spectrale, care se combină pentru a produce un spectru de emisie continuă.
Aceste diferențe de compoziție conduc, de asemenea, la diferențe în modul în care lumina este absorbită și re-emisă. Obiectele care sunt vizibil mai întunecate absorb o gamă spectrală mai largă de lumină vizibilă. Această absorbție a energiei luminoase ridică energia cinetică a atomilor de material, încălzind materialul. Dacă un material este transparent, reflexiv sau absorbant la o anumită lungime de undă a luminii incidentate depinde de proprietățile sale electronice, determinate de tipul de atomi și de modul în care acești atomi se leagă. De exemplu, aspectul lucios al majorității metalelor rezultă din interacțiunea electronilor și a miezurilor de ioni în legăturile metalice cu lumină incidentă.
